一文看懂Python的装饰器

在 Python 中使用装饰器，可以在不修改代码的前提下，为已有的函数添加新功能，例如打印日志、缓存数据等。

为什么需要装饰器

假如你要为某个函数添加新功能。直接的办法是，在该函数中实现这个功能，或者在新的函数中实现它，然后在该函数中调用新函数。

间接的办法是执行新的函数，新函数实现了该功能，并调用原来的函数。装饰器便是这样的函数。

既然直接的办法能解决问题，为什么还需用装饰器？

在实际中，随着业务的变化，项目会越来越复杂，比如：

类之间重复的代码越来越多。

项目代码包含大量与业务无关的功能，例如调试、缓存、鉴权等。

为了解决上述问题，第一个办法是把重复的代码和业务无关的功能抽象出来，然后在新的类中实现。这样一来，新类与旧类在项目中耦合，新类的改变会影响到旧类，项目的维护成本增加。

第二个思路是，在旧类需要的时候（编译或运行时）动态地加入这些功能，即面向切面编程。切面代表了一个功能点，站在业务的角度，它是与业务逻辑无关的功能。

面向对象的思想是把业务逻辑划分成不同的类，而面向切面为业务逻辑提供补充功能。前者是纵向切分，后者是横行切分。一纵一横，保持项目代码简洁。

装饰器实现的就是切面功能点。下文用一个例子说明三种类型点装饰器：普通装饰器、带参数的装饰器和装饰器类。

普通装饰器

我们即将实现一个计时器，它的功能是计算函数的运行时间。使用效果如下所示：

装饰器 的输入参数是一个函数对象，返回的结果也是一个函数对象。返回的函数是一个附加了新功能的函数。

在上面的例子中, 装饰器 实际上是一个执行如下操作的语法糖。

完整代码如下所示。

装饰后的函数名

在上述例子中，如果我们打印使用装饰器之后的函数 的名称，结果是 。

在一些情况下，我们希望保持原来函数的名称，这时可以利用Python自带的装饰器 来装饰 ，从而保持函数名称不变（代码如下）。

带参数的装饰器

下面我们要把计时器的功能稍微扩充一下。实现一个带参数的计时器，其中参数 代表了计时的单位：。

前面提到，装饰器函数的输入必须是一个函数对象。注意到函数名加括号 代表执行一个函数，因此只要让函数 的执行结果返回一个“普通的装饰器”即可。

装饰器类

我们还想给计时器增加新的计时单位 。直接的方法是在 函数中增加相应的逻辑。

但是，随着装饰器要实现的功能变得复杂，如果所有的逻辑在一个函数里实现，不利于协作和维护。这时可以用装饰器类，来实现对应的功能。

最后说一句：不要滥用装饰器。